Ваше сообщение отправлено. Мы Вам перезвоним!
Вторая индустриализация России

Перезвоните мне!

Закрыть
Главная » Все статьи на сайте » Химические соединения и вещества » Этан, получение, свойства, химические реакции

Этан, получение, свойства, химические реакции

  • Array

Этан, получение, свойства, химические реакции.

 

Ознакомиться с концепциейНовинки технологийФорумТаблица Менделеева

 

Этан, C2H6 — органическое вещество класса алканов. В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе. Образуется также при крекинге нефтепродуктов.

 

Этан, формула, газ, характеристики

Физические свойства этана

Химические свойства этана

Получение этана в промышленности и лаборатории

Химические реакции – уравнения получения этана

Применение и использование этана

 

Этан, формула, газ, характеристики:

Этан (лат. ethanum) —  органическое вещество класса алканов, состоящий из двух атомов углерода и шести атомов водорода.

Химическая формула этана C2H6, рациональная формула H3CCH3. Изомеров не имеет.

Строение молекулы:

Этан

Этан – бесцветный газ, без вкуса и запаха.

В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе. Для выделения из природного и попутного нефтяного газа производят их очистку и сепарацию газа.

Образуется также при крекинге нефтепродуктов., в т.ч. сланцевой нефти.

Также содержится в сланцевом газе и сжиженном газе (сжиженном природном газе).

Пожаро- и взрывоопасен.

Не растворяется в воде и других полярных растворителях. Зато растворяется в некоторых неполярных органических веществах (метанол, ацетон, бензол, тетрахлорметан, диэтиловый эфир и другие).

Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на человека — обладает наркотическим действием. Класс опасности четвертый.

 

Физические свойства этана:

Наименование параметра: Значение:
Цвет без цвета
Запах без запаха
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) газ
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1,2601
Плотность (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1,342
Плотность (при температуре кипения и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 544
Температура плавления, °C -182,81
Температура кипения, °C -88,63
Температура самовоспламенения, °C 472
Критическая температура*, °C 32,18
Критическое давление, МПа 4,8714
Критический удельный объём,  м3/кг 4891·10-6
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных от 3,2 до 12,5
Удельная теплота сгорания, МДж/кг 47,5
Коэффициент теплопроводности (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,018
Коэффициент теплопроводности (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,0206
Молярная масса, г/моль 30,07

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

 

Химические свойства этана:

Этан трудно вступает в химические реакции. В обычных условиях не реагирует с концентрированными кислотами, расплавленными и концентрированными щелочами, щелочными металлами, галогенами (кроме фтора), перманганатом калия и дихроматом калия в кислой среде.

Химические свойства этана аналогичны свойствам других представителей ряда алканов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

  1. 1. каталитическое дегидрирование этана:

CH3-CH3 → CH2=CH2 + H2 (kat = Pt, Ni, Al2O3, Cr2O3, to = 400-600 °C).

  1. 2. галогенирование этана:

CH3-CH3 + Br2 → CH3-CH2Br + HBr (hv или повышенная to);

CH3-CH3 + I2 → CH3-CH2I + HI (hv или повышенная to).

Реакция носит цепной характер. Молекула брома или йода под действием света распадается на радикалы, затем они атакуют молекулы этана, отрывая у них атом водорода, в результате этого образуется свободный этил  CH3-CH2·, который сталкиваются с молекулами брома (йода), разрушая их и образуя новые радикалы йода или брома:

Br2 → Br·+ Br· (hv); — инициирование реакции галогенирования;

CH3-CH3 + Br· → CH3-CH2· + HBr; — рост цепи реакции галогенирования;

CH3-CH2· + Br2 → CH3-CH2Br + Br·;

CH3-CH2· + Br· → CH3-CH2Br; — обрыв цепи реакции галогенирования.

Галогенирование — это одна из реакций замещения. В первую очередь галогенируется наименее гидрированый атом углерода (третичный атом, затем вторичный, первичные атомы галогенируются в последнюю очередь). Галогенирование этана проходит поэтапно — за один этап замещается не более одного атома водорода.

CH3-CH3 + Br2 → CH3-CH2Br + HBr (hv или повышенная to);

CH3-CH2Br + Br2 → CH3-CHBr2 + HBr (hv или повышенная to);

и т.д.

Галогенирование будет происходить и далее, пока не будут замещены все атомы водорода.

  1. 3. нитрование этана:

CH3-CH3 + HONO2 (dilute) → CH3-C(NO2)H2 + H2O (повышенная to).

  1. 4. окисление (горение) этана:

При избытке кислорода:

2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O.

Горит бесцветным пламенем.

При нехватке кислорода вместо углекислого газа (СО2) получается оксид углерода (СО), при еще меньшем количестве кислорода выделяется мелкодисперсный углерод (в различном виде, в т.ч. в виде графена, фуллерена и пр.) либо их смесь.

  1. 5. сульфохлорирование этана:

C2H6 + SO2 + Cl2 → C2H5-SO2Cl + … (hv).

  1. 6. сульфоокисление этана:

2C2H6 + 2SO2 + О2 → 2C2H5-SO2ОН  (повышенная to).

 

Получение этана в промышленности и лаборатории. Химические реакции – уравнения получения этана:

Так как этан в достаточном количестве  содержится в природном газе (до 30 % и более), попутном нефтяном газе и выделяется при крекинге нефтепродуктов, его не получают искусственно. Его выделяют при очистке и сепарации из природного газа, ПНГ и нефти при перегонке.

Этан в лабораторных условиях получается в результате следующих химических реакций:

  1. 1. гидрирования непредельных углеводородов, например, этилен (этен):

CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3 (kat = Ni, Pt или Pd, повышенная to).

  1. 2. восстановления галогеналканов:

C2H5I + HI → C2H6 + I2 (повышенная to);

C2H5Br + H2 → C2H6 + HBr.

  1. 3. взаимодействия галогеналканов с металлическим щелочным металлом, например, натрием (реакция Вюрца):

2CH3Br + 2Na → CH3-CH3 + 2NaBr;

2CH3Cl + 2Na → CH3-CH3 + 2NaCl.

Суть данной реакции в том, что две молекулы галогеналкана связываются в одну, реагируя с щелочным металлом.

  1. 4. щелочного плавления солей одноосновных органических кислот

C2H5-COONa + NaOH → C2H6 + Na2CO3 (повышенная to).

 

Применение и использование этана:

— как сырье в химической промышленности для производства в основном этилена (этена).

 

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

 



Ознакомиться с концепциейНовинки технологийФорумТаблица Менделеева



карта сайта

[related_]

как получить этан этилен реакция ацетилен этен 1 2 вещество хлорэтан этанол кислород водород связь является углекислый газ бромная вода
уравнение реакции масса объем полное сгорание моль молекула смесь превращение горение получение этана
напишите уравнение реакций этан

 

Еще технологии:

comments powered by HyperComments